Praktická aplikace geochemické reaktivní bariery na lokalitě kontaminované chlorovanými ethyleny

Transkript

1 Praktická aplikace geochemické reaktivní bariery na lokalitě kontaminované chlorovanými ethyleny

2 Obsah prezentace Úvodní informace a historie Klasické metody sanace Intenzifikace sanačních opatření

3

4 Mars Svratka, a.s. - historie 1865 klempířství ve Svratce 1903 František Berounský založil rodinný podnik petrolejové lampy a kovové výrobky

5 Historie Výroba kovového zboží a sedadel

6 Mars Svratka, a.s. - historie Povrchové úpravy práškovým lakem a galvanické pokovování, především zinkování Odmašťování

7 Stará ekologická zátěž Těžké kovy (Cr, Ni, Zn, Cu) Chlorované uhlovodíky (odmašťování na bázi TCE a PCE v letech 1965 až 1992) 1965 až 1980 roční spotřeba 10 tun 1980 až 1992 roční spotřeba 80 tun

8 Stará ekologická zátěž - řešení Smlouva č. 116/95 týkající se ekologických závazků 27. říjen 1995 o podmínkách převodu majetku státu na jiné osoby

9 Cíl sanačních prací v Ochrana podzemních vod a řeky Svratky Cílové sanační limity v Areál podniku µg/l v Aluviální niva 740 µg/l 9

10 Klasické metody sanace chlorovaných uhlovodíků v Odtěžba kontaminovaných zemin (1998) v v Sanace podzemních vod čerpáním (1998 až 2012) Ventování půdního vzduchu podpořené air-spargingem (1998 až 2012)

11

12 Situace čerpaných a monitorovaných vrtů

13

14 Sanace ventingem a air-spargingem

15

16 Bilance odstraněných ClU období odtěžba čerpání venting celkem rok ,0 93, , ,5 rok , , ,2 rok , , ,7 rok , , ,8 rok ,4 898, ,9 rok ,3 731, ,8 rok ,2 44,4 271,6 rok ,2 463,2 708,4 rok , , ,6 rok ,1 900, ,7 rok ,3 248,5 311,8 rok ,5 229,7 306,2 rok ,8 278,5 386,3 rok ,6 180,1 250,7 rok ,6 445,8 508,4 celkem 2 525, , , ,6

17 In situ reduktivní dechlorace

18

19

20 Konkrétní design difuzní bariery C DBC-12 DBC-13 DBC-10 DBC-11 DBC-9 DBC-14 DBC-7 DBC-6 DBC-5 DBC-4 DBC-3 DBC-8 DBC-2 DBC-1 anody katody DfB-4 monitorovací vrty HV12 A-4 2 m

21 Detail barier A a B

22 Aplikace laktátu sodného Laboratorní zkoušky pufrační kapacity zemin, vsádkové testy Celkem použito 8,4 t kyseliny mléčné, 2,5 t NaOH v první aplikaci a 2,4 t kyseliny mléčné a 0,6 t NaOH v druhé aplikaci Koncentrace 80g/l

23 Aplikace nanoželeza Celkem použito 1. aplikace 540 kg NZVI NANOFERSTAR s oxidickou ochrannou slupkou, koncentrace 20g/l až 27 g/l 2. aplikace 380 kg kompozitu mikro a nanoželeza, koncentrace 20 g/l Tlaková aplikace

24 Kontaminace podzemní vody na lokalitě před aplikací činidel Kontaminace sumy ClE před aplikací činidel Legenda stávající hg. objekty stávající ventingové vrty injektážní vrty svislé injektážní vrty šikmé vrty difuzní bariery nové monitorovací vrty izolinie koncentrace sumy CLE 1-2 mg/l 2-4 mg/l 4-10 mg/l mg/l nad 40 mg/l

25 Koncentrace sumy ClE po aplikaci činidel - červenec 2013 Legenda stávající hg. objekty stávající ventingové vrty injektážní vrty svislé injektážní vrty šikmé vrty difuzní bariery nové monitorovací vrty izolinie koncentrace sumy CLE 1-2 mg/l 2-4 mg/l 4-10 mg/l mg/l nad 40 mg/l

26 Koncentrace sumy ClE po aplikaci činidel - duben 2014 geochemické bariery izolinie koncentrace sumy CLE 1-2 mg/l 2-4 mg/l 4-10 mg/l mg/l nad 40 mg/l

27 Vývoj kontaminace podzemní vody po aplikaci laktátu Monitoring kontaminačního mraku - objekt A-11 PCE TCE DCE aplikace ug/l Centrální část ohniska, po aplikaci došlo k rychlému dočištění ohniska ug/l Monitoring kontaminačního mraku - objekt Drén PCE TCE DCE aplikace VC Odtoková zóna z podloží výrobní haly nepřístupné pro sanační zásah. Rozptýlený laktát degraduje PCE na DCE a částečně VC. Dochází ke kulminaci hodnot cca 8 měsíců (DCE) a 11 měsíců (VC) po aplikaci. Zvýšený bilanční tok ClE je způsoben odstavením čerpání i vyšší mobilitou DCE. Kontaminant je zachycen geochemickou barierou.

28 Vývoj průměrného ORP (AgCl elektroda) a vodivosti na barierách mv ORP Bariera B - průměrné hodnoty VODIVOST aplikace 0,0 1800,0 1600,0-100,0 1400,0 1200,0-200,0 1000,0 800,0-300,0 600,0-400,0 400,0 200,0-500,0 0, Bariera B zachycuje svahový odtok kontaminované vody. Nátok na barieru je rozkolísaný podle změn srážkových úhrnů. Na růstu vodivosti se projevuje zapojení do elektrického pole a také rozpouštění anod na nátoku do bariery. Je dosahováno nižšího ORP. 100,0 Bariera C - průměrné hodnoty ORP VODIVOST 900,0 mv 800,0 0,0 700,0-100,0 600,0 500,0-200,0 400,0-300,0 300,0 200,0-400,0 100,0-500,0 0, Bariera C je umístěna na okraji nivy a průtok barierou je řádově vyšší. Vyšší zátěž bariery se projevuje vyššími hodnotami ORP a pouze malou změnou vodivosti (na nátoku jsou umístěny katody).

29 Vývoj průměrného ph na barierách 12,0 Vývoj průměrné hodnoty ph na barierách bariera B bariera C aplikace 10,0 8,0 6, Nižší průtok barierou B a zapojení do elektrického pole generuje relativně vysoké ph, což lze interpretovat delším zdrženém podzemní vody v linii bariery. Naopak v barieře C je zdržení kratší a elektrické pole se výrazně neprojevuje změnou ph. První aplikace nzvi (listopad 2012) se projevila intenzivnějším nárůstem ph v porovnání s aplikaci kompozitu v září 2013.

30 ug/l Bariera B - průměrný obsah ClE PCE 1400,0 TCE DCE 1200,0 aplikace 1000,0 800,0 600,0 400,0 200,0 0, Bariera B pokrývá odtok kontaminovaných vod s koncentracemi až 70 mg/l PCE. Její účinnost je dostatečná z důvodu vyhovujícího bilančního zatížení a delší doby zdržení. ug/l 1200,0 1000,0 800,0 600,0 400,0 200,0 0, Bariera C - průměrný obsah ClE PCE TCE DCE aplikace Na vývoji koncentrací na Barieře C lze demonstrovat rozdílnou reaktivitu nzvi (1. aplikace) a kompozitu mikro a nanoželeza. Náběh reaktivity po 2. aplikaci je pozvolnější, avšak snížení koncentrací je hlubší. Postupně se snižuje i nátok kontaminace z 10 mg/l (červen 2013) na cca 4 mg/l.

31 Monitoring difuzní bariery C - objekt A ug/l Objekt A4 je umístěn 8 m za barierou C. Demonstruje dostatečnou účinnost bariery a to i přes to, že po odstavení čerpání došlo k řádovému nárůstu koncentrací uvolňovaných z kontaminované struktury a tím i vyššímu zatížení bariery.

32 Vývoj kontaminace podzemní vody po aplikaci geochemické bariery Obsah ClE bariera C - listopad 2012 Obsah ClE bariera C leden 2013 D B C D B C D B C D B C D B C D B C D B C D B C D B C D B C D B C D B C D B C D B C D B C D B C D f B D B C D B C D f B D B C D B C m A H V m Vysvětlivky: monitorovací vrty vrty difúzní bariery vrty s anodou izolinie ClE (ug/l) A H V Obsah ClE bariera C srpen 2013 Obsah ClE bariera C březen 2014 D B C D B C D B C D B C - 6 D B C D B C D B C D B C D B C D B C D B C D B C D B C D B C D B C D B C D B C - 6 D B C D B C D B C D f B D B C - 2 D B C D f B D B C - 2 D B C H V 1 2 H V m Vysvětlivky: monitorovací vrty vrty difúzní bariery vrty s anodou izolinie ClE (ug/l) A m Vysvětlivky: monitorovací vrty vrty difúzní bariery vrty s anodou izolinie ClE (ug/l) A

33 ug/l Monitoring kontaminačního mraku - objekt Drén PCE TCE DCE aplikace VC Drén reprezentuje zdrojový nátok na část bariery C. Aplikací laktátu do ohniska Horní odmašťovna došlo k uvolnění značného množství DCE s kulminací cca 8 měsíců po aplikaci ug/l Monitoring kontaminačního mraku - objekt DBC-8 PCE TCE DCE aplikace VC Vrt DBC-8 je nejvíce zatíženým vrtem v barieře. Průtok DCE byl snížen na cca 30%, v případě VC nebylo snížení při kulminaci hodnot prokazatelné. Uvolnění DCE po aplikaci reagentu do ohniska je obvyklý projev reduktivních technologií. Bez instalace ochranné geochemické bariery dojde k úniku kontaminace mimo sanovanou strukturu.

34 Rámcové ekonomické vyhodnocení Náklady na roční čerpání hydraulické bariéry (pronájem stanice, obsluha, technický servis, náklady na dopravu a geologickou službu) Kč/rok Náklady na roční provoz geochemické bariéry (nákup nanoželeza, aplikace, analytický servis, terénní měření, spotřeba elektrického proudu, náklady na dopravu a geologickou

35 Závěr Geochemická bariéra Dlouhodobým provozním nasazením byla ověřena funkčnost technologie, která plně nahradila dosud provozovanou hydraulickou ochranu lokality. Je možno konstatovat vyšší spolehlivost bariery a menší náchylnost k provozním vlivům.

36 Děkuji za pozornost